Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 33
Текст из файла (страница 33)
С этой же целью осуществляют и механическую обработку швов. 9. При изготовлении сварных изделий из легированных сталей с пределом прочности 100 кгс,'ммв и более применяют следующие виды термической обработки: ) предварительную до сварки с целью снятия остаточных напряжений после гибки, штамповки и т. п. путем отжига или придания деталям перед сваркой соответствующих механических свойств с помощью закалки и отпуска; б) промежуточную для устранения повышенной твердосги шва и зоны закалки (с целью выпол- Бя 132 Сварка средне- и высокоуглеродистых и легированных сталей ручная дуговая сварка 133 пения последующей правки) путем отпуска при 650 — 680' С и для предупреждения образования холодных трещин путем местного нли общего отпуска при 200 — 600" С; в) окончательную для придания сварному изделию требуемых высоких механических свойств и улучшения структуры сварного соединения.
10. Сталь 12Х2НВФА хорошо сварнвается дуговой и контактной сваркой всех видов, удовлетворительно-газовой и атомно-водородной сваркой. Отпуск после сварки для снятия остаточных напряжений применяют только в сварных изделиях со значительной толщиной свариваемых кромок (более 15 мм) при наличии скопления швов, швов сложной конфигурации и прочих условий, способствующих формированию сложионапряженного состояния с высоким уровнем максимальных растягнвающих напряжений. Стали 25ХГСА и ЗОХГСА спаривают сваркой всех видов. Сталь ЗОХГСА обладает повышенной склонностью к трешннообразованию при сварке, Для снятия внутренних напряжений после сварки необходимо применять отпуск. Конструкции, термически обрабатываемые после сварки на заданную прочность, в случае длительного разрыва между сваркой и термической обработкой также подвергают отпуску при 650" С.
При большом числе швов на узлах из указанных сталей, создающих жесткую систему (большое число ребер жесткости и др.), рекомендуется производить промежуточный высокий отпуск после сварки определенного числа швов. Конструкции, изготовляемые из термически обработанных элементов, подвергают отпуску при температуре на 50' С ниже температуры отпуска после закалки.
Допускается отпуск при 250' С с выдержкой не менее 2 ч. Детали из стали ЗОХГСА толщиной более 3 мм (сварка в отожженном состоянии), имеющие швы с особо жесткими контурами, во избежание образования трещин рекомендуется сваривать с подогревом до температуры 250 — 350' С, которую нужно поддерживать в течение процесса сварки. Подогрев может быть как местным, так и общим, но обязательно равномерным по всему периметру сварного шва и близлежащих зон на ширине не менее 100 мм по обе стороны от шва. В особо сложных сварных узлах не исключено применение подогрева и для сталей 25ХГСА и 23Х2НВФА. Сталь 2ЗХ2НВФА сваривают контактной сваркой; удовлетворительно — дуговой сваркой всех видов. После сварки деталь необходимо подвергать отпуску при 500' С. Отпуск деталей сложной конфигурации нужно производить немедленно после сварки.
11. Сталь ЗОХГСНА сваривают ручной дуговой, автоматической под флюсом, аргонодуговой и атомно-водородной сваркой. Газовую и контактную сварку не применяют. Атомно-водородную сварку применяют только для отожженных деталей и используют только прн условии полной термической обработки узла после сварки и толщине сварнваемых элементов до 6 мм, а также для выполнения первого слоя при многослойной сварке деталей большой толщины. Сталь ЗОХГСНА склонна к образованию холодных трещин в сварных соединениях. Детали после сварки необходимо подвергать отпуску при 650'С. Время, затрачиваемое на перенос деталей в печь, должно быть минимальным, чтобы металл в месте сварки не остыл до температуры ниже 250' С.
При значительной протяженности сварных швов сварку надо производить в несколько приемов с промежуточными отпусками. Сложные конструкции с замкнутыми швами сваривают в подогретом состоянии при 200 — 300' С. Детали простой формы можно сваривать без подогрева, Сварку конструкций, изготовленных из закаленных элементов, производят с подогревом до 200 †2' С.
После сварки этн конструкции подвергают отпуску при 200— 250' С с выдержкой в течение 3 ч. Отпуск при этом нужно производить не позднее, чем через 1 ч после сварки. 12. Высокопрочные стали ЗОХ2ГСНВМ и 42Х2ГСНМ сваривают в среде нейтральных защитных газов (аргона или гелия), Для обеспечения заданных свойств сварных соединений конструкции подвергают термической обработке (закалке с отпуском). Предварительно, после сварки должен быть произведен местный отпуск с помощью ТВЧ или общий отпуск в печи с промежуточным временем от момента окончания сварки до проведения отпуска не более 30 мин.
В случае повышенной склонности к образованию холодных трещин металла отдельных партий рекомендуется подогрев деталей (или кромок) перед сваркои ' '.„':до 200 — 250' С. Листовые конструкции с толщиной листов 3 — 4 мм и менее сва","' 'гивают без подогрева. При невозможности термической обработки всей конструк, "'ции из стали 42Х2ГСНМ после сварки из-за больших размеров или для сохране~пня геометрических параметров рекомендуется применять переходники с большей 'толщиной стенки из стали ЗОХ2ГСНВМ, приварку которых к узлам и деталям . из стали 42Х2ГСНМ производят с последующей термической обработкой, а сварку ..их между собой осуществляют в термически обработанном состоянии, В этом слу,-чае допустима только сварка кольцевых швов прн утолщенных кромках в местах ,'сварки.
Сварные швы на утолщенных кромках подвергают местному отпуску индук' ':ционным нагревом с получением о„= 100 —: 130 кгс/мм". Ширина зоны нагрева 'для получения температуры отпуска не должна выходить за пределы утолщения .промок. Отпуск с помощью ТВЧ должен производиться не позднее чем через 15 мин ::после окончания сварки. Узлы из высокопрочных сталей 28ХЗСНМВФА,ЗЗХЗСНМВФА, 43ХЗСНМВФА ,спаривают аргонодуговым методом предпочтительно в отожженном состоянии. Для предупреждения образования холодных трещин не позднее чем через 15 мин после сварки следует произвести высокотемпературный (650' С) или низкотемпературный (250 — 300' С) стабилизирующий отпуск. Для получения требуемых механических свойств сварную конструкцию подвергают соответствующей термической -обработке. Допускается сварка отдельных узлов в термически обработанном состоянии Пальцевыми швами с последующим местным индукционным отпуском на регламентируемую ширину в зависимости от механических свойств зоны отпуска и диаметра свариваемых элементов (трубных заготовок, обечаек, шпангоутов).
Для стали 43ХЗСНМВФА в месте сварки делается утолщение кромок, например, путем раскатки обечаек с оставлением утолщенных кромок и механической обработки нх. Местный отпуск после сварки в этом случае аналогичен местному отпуску при сварке стали 42Х2ГСНМ. РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА Для дуговой сварки конструкционных среднеуглеродистых н легированных сталей применяют различные электроды (табл. 5) в зависимости от прочно=ти и пластичности свариваемой стали, а также условий эксплуатации сварных конс грукций.
Для сварки сталей 40 и 45, а также легированных сталей средней прочности 7 комендуется использовать электроды УОНИИ-13~55, УОНИИ-13!65 и УОИИИ- . 3/85 [17). Этн электроды обеспечивают высокую пластичность и ударную вязкость металла шва и стойкость против образования трещин. Для сварки материала толщиной до 2„0 мм применяют электроды ВИАМ-25 е тонким стабилизирующим покрытием.
Эти электроды используют также независимо от толщины свариваемого материала для сварки трубчатых элементов, выполнения коротких швов и швов, расположенных в труднодоступных местах. Сварные соединения, выполненные тонкообмазанными электродами, имеют резкие переходы к основному металлу, обладают низкой прочностью при вибрационных и повторных статических нагрузках. Для повышения динамической прочности в местах концентрации напряжений следует создавать плавные переходы к основному металлу с помощью запиливания, комбинированного способа сварки, наклеив И т.п. Для сварки сталей средней н высокой прочности при толшинах более 2,0 мм наРяду с электродами типа УОНИИ-13 рекомендуются электроды ВИ10-6 (Св18ХМА) н НИАТ-ЗМ (Св-08А) [17). Для получения швов с высокими пластическими свойствами и малой чувствнтел! постыл к концентраторам напряжений рекоменду~т~я применять электроды со сварочной проволокой, обеспечивающей аустеиит"ую структуру шва.